Licznik elektryczny to urządzenie, którego główną funkcją jest pomiar zużycia energii elektrycznej. Liczniki mierzą ilość zużytych kilowatogodzin w podłączonych do nich obwodach elektrycznych. Rozwój technologii spowodował, że liczniki elektroniczne praktycznie wyparły rozwiązania elektromechaniczne z charakterystycznym kołem obracającym się proporcjonalnie do natężenia prądu płynącego w obwodzie.
Nowoczesna technologia otworzyła nowe możliwości dla producentów liczników energii. Umożliwiła nie tylko miniaturyzacje, ale także realizowanie pomiarów dodatkowych parametrów elektrycznych. Szybko wykorzystano te możliwości, a urządzenia mierzące więcej parametrów nazywane są dziś analizatorami.
Analizatory sieci to szeroka gama urządzeń, którą można podzielić na mierniki parametrów oraz analizatory jakości zasilania. Te ostatnie, są projektowane i testowane w taki sposób, aby zapewnić określoną wysoką dokładność i powtarzalność pomiarów najbardziej skomplikowanych parametrów sieci elektrycznej, pracując w trudnych warunkach rozdzielnic różnej mocy. Oferta Schneider Electric obejmuje wiele typów liczników i analizatorów, także tych spełniających najwyższe wymagania opisane obowiązującymi normami.
Licznik prądu do pomiaru zużycia energii w instalacjach domowych
Liczniki elektryczne, spotykane w instalacjach domowych można podzielić na 2 grupy urządzeń. Pierwsza grupa to liczniki główne, dostarczane, instalowane i utrzymywane przez dostawców energii elektrycznej. Zwykle montowane na tablicy licznikowej, w rozdzielni lub na zewnątrz budynku w skrzynkach na przyłączu.
Druga grupa, znacznie mniej popularna w domach, to liczniki prądu służące do pomiarów wewnętrznych, często instalowane przy dużych odbiornikach prądu np.: ładowarka samochodu elektrycznego, źródło ogrzewania, klimatyzator. Coraz częściej stosuje się też liczniki służące do pomiaru energii wyprodukowanej przez instalację fotowoltaiczną.
Liczniki wewnętrzne zazwyczaj w rozmiarach aparatury modułowej montowane są na szynie DIN i doskonale pasują do systemów rozdzielnic stosowanych w domach i mieszkaniach.
Przy wyborze licznika należy zwrócić uwagę na podstawowe parametry takie jak: maksymalne natężenie prądu, liczbę faz. Należy zastanowić się czy licznik ma mierzyć tylko energię czy umożliwiać pomiar dodatkowych parametrów sieci elektrycznej. Przy wyborze licznika do instalacji, w której znajduje się źródło, np. instalacja fotowoltaiczna, należy zwrócić uwagę na pracę dwukierunkową, umożliwiającą pomiar energii pobranej i oddanej do sieci elektrycznej.
W instalacjach domowych stosuje się przeważnie liczniki z pomiarem bezpośrednim. Licznik elektryczny z pomiarem bezpośrednim to taki, w którym pomiar „całego” prądu i napięcia odbywa się bezpośrednio w liczniku. W odróżnieniu od liczników bezpośrednich istnieją jeszcze liczniki pośrednie. Te jednak stosowane są przy większych mocach, gdzie prądy i/lub napięcia wymagają stosowania przekładników prądowych i napięciowych do obniżenia wartości sygnałów trafiających do licznika elektrycznego.
Licznik prądu w budynkach komercyjnych
W biurowcach, centrach handlowych czy obiektach powiązanych z infrastrukturą transportową takich jak lotniska czy dworce pomiar energii stanowi ważny element eksploatacji obiektu. Różne podmioty współdzielące przestrzeń jednego budynku zasilane są z jednego przyłącza elektrycznego. Infrastruktura liczników wewnętrznych, zwanych podlicznikami, jest niezbędna, aby zarządzić zużyciem energii i prawidłowo podzielić koszty. Tutaj również częściej niż w budynkach mieszkalnych spotkamy się z licznikami pośrednimi, gdyż zapotrzebowanie na energię sklepów, kawiarni czy przestrzeni biurowych nierzadko wielokrotnie przekracza możliwości pomiaru bezpośredniego. Chociaż same liczniki prądu są bardzo podobne do tych stosowanych w domach, posiadają one bardzo ważną cechę.
Zgodność liczników elektrycznych z dyrektywą MID.
W praktyce zaszczytne miano licznika, można nadać urządzeniu zgodnemu właśnie z tą dyrektywą. Wszystkie inne „liczniki” powinny być nazywane miernikami energii. Zgodność z MID gwarantuje, że urządzenie zachowuję określoną dokładność pomiaru energii przez co najmniej kilka lat od momentu wyprodukowania licznika. W Polsce jest to okres 8 lat. Data produkcji takiego licznika jest umieszczona na urządzeniu, w postaci prostokąta z literą M i dwucyfrowym rokiem produkcji np. M20.
Często w takich obiektach liczniki prądu, ze względu na ich ilość, włączone są do systemów BMS lub systemów zarządzania energią PME. Za pośrednictwem interfejsów komunikacyjnych przekazują do nich dane dotyczące zużycia energii i innych parametrów, które mierzą. Ułatwia to rozliczenia i monitorowanie sieci elektrycznej, np. wykrywanie zaników zasilania.
Licznik elektryczny do pomiaru w instalacjach przemysłowych
W instalacjach przemysłowych często zastosowanie znajduje standardowy licznik prądu mierzący podstawowe parametry i energię. Częściej jednak, z uwagi na skomplikowanie systemów zasilania, własne podstacje pracujące na średnim napięciu, spotkamy tutaj mierniki parametrów oraz analizatory jakości zasilania. Obie grupy produktów potrafią bardzo dokładnie mierzyć energię elektryczną jednocześnie dostarczając szczegółowych informacji dotyczących stanu zasilania.
Warto dodać, że Schneider Electric oferuje analizatory parametrów sieci zgodne z dyrektywą MID, które łączą możliwości analizatora z cechami licznika energii, pozwalając na refakturowanie kosztów energii pomiędzy podmiotami.
Instalacje zasilania w przemyśle są często narażone na bardzo trudne warunki pracy. Nieliniowe odbiorniki prądu dużej mocy (falowniki, prostowniki, praktycznie cała elektronika) w znaczący sposób obciążają elementy systemu zasilania dodatkowymi zjawiskami. Powoduje to grzanie, drgania, a w efekcie straty energii często doprowadzając awarii, szybszego zużywanie się urządzeń i ich nieprawidłowej pracy. Zazwyczaj też wymagana jest tzw. kompensacja mocy biernej, bez której odbiorca narażony jest na dodatkowe opłaty u dostawcy energii. Wszystkie te zjawiska są wykrywane i mierzone przez analizatory parametrów sieci.
Standardowy analizator zapewnia pomiary na potrzeby własne. Często wystarczające, żeby podjąć działania zaradcze, zidentyfikować źródło i rodzaj problemu. Jeśli jednak chcemy na podstawie wskazań analizatora parametrów rozpocząć dyskusje z dostawcą energii lub odbiorcą, który korzysta z naszej wewnętrznej sieci, potrzebujemy urządzenia odpowiedniej klasy, nazywanego analizatorem jakości zasilania PQI.
Licznik elektryczny a komunikacja
Aby w pełni wykorzystać potencjał nowoczesnych liczników i analizatorów trzeba zapanować nad ogromną ilością danych, które dostarczają. Zanim informacje trafią do systemów nadzoru takich jak PME, PO muszą zostać przesłane za pośrednictwem jakiejś formy komunikacji. Dziś najbardziej popularna jest łączność kablowa wykorzystująca interfejsy/sieci RS485, Ethernet, LonWorks czy M-Bus. Coraz częściej pojawia się jednak komunikacja wykorzystująca WiFi, ZigBee, sieci komórkowe różnych generacji, czy sieci typu LoRa. Każde rozwiązanie ma swoje zalety. Przy wyborze, warto zwrócić uwagę na coraz
ciekawsze alternatywy, np. bezprzewodowe sensory energii PowerTag dostępne w ofercie Schneider Electric.
Oprócz interfejsów spotkamy się z określeniami takimi jak Modbus, ION, BacNET, LonTalk. Są to protokoły komunikacyjne. Protokół to nic innego jak zbiór zasad określających sposób zorganizowania danych przesyłanych wybranym interfejsem. Przykładowo z protokołem Modbus spotkamy się zarówno w sieciach typu RS485 jak i Ethernet. Bez względu na to, jaki interfejs i protokół komunikacyjny wybierzemy, powinniśmy pamiętać, żeby sprawdzić czy dany protokół, z wykorzystaniem danego interfejsu, w danym urządzeniu, udostępnia informacje, rejestry, zmienne, które chcemy odczytać w naszym systemie nadzoru.
Liczniki energii oraz analizatory parametrów sieci stanową ważny element nowoczesnego systemu rozdziału zasilania. Nie bez znaczenia pozostaje fakt, że funkcje pomiaru energii implementowane są w coraz większej ilości urządzeń, np. w zabezpieczeniach czy w samych odbiornikach. Umożliwia to pomiar energii w coraz większej ilości punktów. Bezprzewodowe systemy typu PowerTag, przekładniki prądowe z otwieranym rdzeniem, czy liczniki obsługujące cewki Rogowskiego, znacznie ułatwiają modernizację istniejących instalacji. Wiedza na temat zużycia energii jest pierwszym i niezbędnym krokiem do rozpoczęcia oszczędzania i wdrożenia systemów zarządzania energią.
Materiał prasowy Schneider Electric
